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// 运用所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (Least Recently Used，最近最少使用) 缓存机制 。 
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// 实现 LRUCache 类： 
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// LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存 
// int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。 
// void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上
//限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。 
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// 示例： 
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//输入
//["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
//[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
//输出
//[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
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//解释
//LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
//lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
//lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
//lRUCache.get(1);    // 返回 1
//lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
//lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
//lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.get(3);    // 返回 3
//lRUCache.get(4);    // 返回 4
// 
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// 提示： 
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// 1 <= capacity <= 3000 
// 0 <= key <= 10000 
// 0 <= value <= 10⁵ 
// 最多调用 2 * 10⁵ 次 get 和 put 
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// 进阶：是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？ 
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// 注意：本题与主站 146 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/lru-cache/ 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class LRUCache1 {

    Map<Integer, Node> map;
    Node head, tail;
    int capacity;

    /**
     * 采用虚拟头尾节点可以省去很多判断！！！
     * @param capacity
     */
    public LRUCache1(int capacity) {
        map = new HashMap<Integer, LRUCache1.Node>(capacity);
        head = null;
        tail = null;
        this.capacity = capacity;
    }
    
    public int get(int key) {
        if(!map.containsKey(key)){
            return -1;
        }
        if(map.size() == 1){
            return map.get(key).getVal();
        }
        Node cur = map.get(key);
        if(cur == tail){
            tail = cur.pre;
            cur.pre.next = null;
            cur.pre = null;
        } else if(cur == head){

        } else {
            Node pre = cur.pre;
            Node next = cur.next;
            pre.next = next;
            next.pre = pre;
        }
        cur.next = head;
        head.pre = cur;
        head = cur;
        return head.val;
    }
    
    public void put(int key, int value) {
        if(map.containsKey(key)){
            Node node = map.get(key);
            node.val = value;
            return;
        }
        if(map.size() >= capacity){
            map.remove(tail.val);
            if(tail.pre != null) {
                Node pre = tail.pre;
                tail.pre.next = null;
                tail.pre = null;
                tail = pre;
            } else {
                head = tail = null;
            }
        }
        Node node = new Node(value);
        if(head == null){
            head = tail = node;
            map.put(key, node);
            return;
        }
        node.next = head;
        head.pre = node;
        head = node;
        map.put(key, node);
    }

    public static void main(String[] args) {
//        LRUCache1 lruCache = new LRUCache1(2);
//        lruCache.put(1, 1);
//        lruCache.put(2, 2);
//        lruCache.get(1);
//        lruCache.put(3,3);
//        lruCache.get(2);
        LRUCache1 lruCache1 = new LRUCache1(1);
        lruCache1.put(2, 1);
        lruCache1.get(2);

    }

    static class Node{
        public int getVal() {
            return val;
        }

        public void setVal(int val) {
            this.val = val;
        }

        public Node getPre() {
            return pre;
        }

        public void setPre(Node pre) {
            this.pre = pre;
        }

        public Node getNext() {
            return next;
        }

        public void setNext(Node next) {
            this.next = next;
        }

        public Node(int value){
            this.val = value;
        }

        int val;
        Node pre;
        Node next;
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
